如何正确选择电源芯片 电源管理芯片选择技巧

摘要:电源管理芯片的选择因素是什么?电源管理芯片是在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的芯片.主要负责识别CPU供电幅值,产生相应的短矩波,推动后级电路进行功率输出 。下面小编就介绍一下如何正确选择电源芯片 。
【电源芯片选型】如何正确选择电源芯片 电源管理芯片的选择因素
如何正确选择电源芯片
在电路设计时,常用的电源器件无外乎两种,DC/DC 和 LDO。
1、LDO 是一种低压差线性稳压器 , 或者叫低压降器件,说明它一般用于需要降压的场合 , 具有成本低,噪音低,静态电流小等优点 。它需要的外接元件也很少,通常只需要一两个旁路电容 。
LDO 线性稳压器的性能之所以能够达到这个水平,主要原因在于其中的调整管是用 P 沟道 MOSFET。P 沟道 MOSFET 是电压驱动的,不需要电流,所以大大降低了器件本身消耗的电流 。另外,P 沟道 MOSFET 上的电压降大致等于输出电流与导通电阻的乘积 。由于 MOSFET 的导通电阻很?。?因而它上面的电压降非常低 。
2、DC/DC 的意思是直流变(到)直流(不同直流电源值的转换),只要符合这个定义都可以叫 DC/DC 转换器,包括 LDO。但是一般的说法是把直流变(到)直流由开关方式实现的器件叫DC/DC。
DC/DC 包括升压、降压、升 / 降压和反相等电路 。DC/DC 转换器的优点是效率高、可以输出大电流、静态电流小 。随着集成度的提高 , 许多新型 DC/DC 转换器仅需要几只外接电感器和滤波电容器 。但是 , 这类电源控制器的输出脉动和开关噪音较大、成本相对较高 。
电源芯片如何选型
如果输入电压和输出电压很接近,最好是选用 LDO 稳压器,可达到很高的效率,最重要的是成本低 。有同行牛人作的总结了适用 LDO 的应用场合:
比如需要高要求的电源噪声抑制和纹波抑制的产品,
比如 PCB 板面积?。缡只仁殖值缱硬? ,
比如电路电源不允许使用电感器,如手机等产品,
比如电源需要具有瞬时校准和输出状态自检功能,
比如要求稳压器低压降,自身功耗低的产品 , 
比如要求线路成本低和方案简单的产品 。
如果输入电压和输出电压相差较大,或者压降较大,就要考虑用开关型的 DC/DC 了 , 因为 LDO 的输入电流基本上是等于输出电流的,如果压降太大 , 耗在 LDO 上能量太大,效率不高,所以DC/DC 很合适 。DC/DC 虽然效率高,可以输出大电流,但同时输出干扰较大,体积也相对较大,成本稍高 。
总结下,升压时 一定要选 DC/DC ,而降压,是选择 DC/DC 还是 LDO  , 要在成本,效率,噪声和性能上比较再做分析 。
电源管理芯片的选择因素
【如何正确选择电源芯片 电源管理芯片选择技巧】电源管理的范畴比较广,既包括单独的电能变换 ( 主要是直流到直流,即 DC/DC) ,单独的电能分配和检测 , 也包括电能变换和电能管理相结合的系统 。相应的,电源管理 芯片 的分类也包括这些方面 , 比如线性电源芯片、电压基准芯片、开关电源芯片、 LCD 驱动芯片、 LED 驱动芯片、电压检测芯片、电池充电管理芯片等 。下面简要介绍一下电源管理芯片的主要类型和应用情况 。
如果所设计的电路要求电源有高的噪音和纹波抑制 , 要求占用 PCB 板面积小 ( 如手机等手持电子产品 ),电路电源不允许使用电感器 ( 如手机 ),电源需要具有瞬时校准和输出状态自检功能,要求稳压器压降及自身功耗低 , 线路成本低且方案简单,那么线性电源是最恰当的选择 。这种电源包括如下的技术:精密的电压基准,高性能、低噪音的运放,低压降调整管,低静态电流 。
在小功率供电、运放负电源、 LCD/LED 驱动等场合,常应用基于电容的开关电源芯片 , 也就是通常所说的电荷泵 (Charge Pump)。基于电荷泵工作原理的芯片产品很多,比如 AAT3113。这是一种由低噪声、恒定频率的电荷泵 DC/DC 转换器构成的白光 LED 驱动芯片 。AAT3113 采用分数倍 (1.5) 转换以提高效率 。该器件采用并联方式驱动 4 路 LED。输入电压范围为 2.7V~ 5.5V ,可为每路输出提供约 20mA 的电流 。该器件还具备热管理系统特性,以保护任何输出引脚所出现的短路 。其嵌入的软启动电路可防止启动时的电流过冲 。AAT3113 利用简单串行控制接口对芯片进行使能、关断和 32 级对数刻度亮度控制 。
而基于电感的 DC/DC 芯片的应用范围最广泛,应用包括掌上电脑、相机、备用电池、便携式仪器、微型电话、电动机速度控制、显示偏置和颜色调整器等 。主要的技术包括: BOOST 结构电流模式环路稳定性分析, BUCK 结构电压模式环路稳定性分析,BUCK 结构电流模式环路稳定性分析,过流、过温、过压和软启动保护功能,同步整流技术分析,基准电压技术分析 。
除了基本的电源变换 芯片  , 电源管理芯片还包括以合理利用电源为目的的电源控制类芯片 。如 NiH 电池智能快速充电芯片 , 锂离子电池充电、放电管理芯片,锂离子电池过压、过流、过温、短路保护芯片;在线路供电和备用电池之间进行切换管理的芯片,USB 电源管理芯片;电荷泵,多路 LDO 供电,加电时序控制 , 多种保护,电池充放电管理的复杂电源芯片等 。
特别是在消费类电子方面 。比如便携式 DVD 、手机、数码相机等,几乎用 1 块 -2 块电源管理芯片就能够提供复杂的多路电源,使系统的性能发挥到最佳 。

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